JP2642009B2 - エンジンの制御方法 - Google Patents

エンジンの制御方法

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JP2642009B2 JP3267303A JP26730391A JP2642009B2 JP 2642009 B2 JP2642009 B2 JP 2642009B2 JP 3267303 A JP3267303 A JP 3267303A JP 26730391 A JP26730391 A JP 26730391A JP 2642009 B2 JP2642009 B2 JP 2642009B2
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    • B60K28/16—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle  responsive to, or preventing, skidding of wheels
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    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン状態に基づい
て弁作動特性の段階的な切換え制御が可能であると共
に、空燃比のリーン化制御によって駆動輪の過剰スリッ
プを抑制することが可能なように構成されたエンジンの
制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジン速度及び負荷状態に基づいて吸
気弁あるいは排気弁の作動特性の切換え制御が可能なよ
うに構成されたエンジンが種々提案されている。周知の
ように、弁作動特性を変化させることによってエンジン
出力特性の変化を伴うが、この変化が過剰であると、乗
員が体感し得るような大きなショックを生ずる。このよ
うな大きな出力変化を生ずることなく円滑に弁作動特性
の切換えを行うために、低速域適合弁作動モードで得ら
れるエンジン出力と、高速域適合弁作動モードで得られ
るエンジン出力とが、略一致するポイントで弁作動モー
ドの段階的な切換えを実行するようにした動弁切換え制
御装置が既に実用化されている（特開平２−４２１０５
号公報など参照）。
【０００３】他方、従動輪に対する速度偏差から駆動輪
のスリップ率を検出し、過剰な駆動輪スリップが検出さ
れた際には空燃比をリーン化してエンジン出力を低減す
ることにより、自動的に駆動力を抑制するようにしたト
ラクションコントロール装置も実用化されている（特開
平２−１５７４４０号公報など参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、量産エンジンに
あっては、インジェクタやカムシャフトなどの製作精度
或いは制御精度に基因する固体差を生ずることが不可避
的である。そのため、電子制御機器に記憶されている制
御指令出力の基になる設定値と実際の実行値との間に
は、幾分かの誤差を生ずることが避けられない。特に、
トラクションコントロール中のリーン化制御下における
空燃比の誤差は、比較的大きな実出力トルク差となって
現れる（図４のΔＴＲ＜ΔＴＬ参照）。そのため、トラ
クションコントロール中に通常時と同様の設定条件で弁
作動モードの切換えを実行すると、空燃比誤差の影響に
よって低速モードと高速モードとの実出力トルクが必ず
しも一致せず、場合によっては、低速モード時よりも高
速モード時の出力トルクの方が低下傾向になることがあ
る。このような状態になると、弁作動モードを切換える
ことによって出力トルクがむしろ低下して駆動輪のスリ
ップ率が低下する結果、トラクションコントロールが解
除されて通常空燃比の設定に復帰する。すると直ちに出
力トルクが増大するためにスリップ率が増大し、再びト
ラクションコントロールが加えられる、といったハンチ
ング現象を生ずることが考えられる。
【０００５】本発明は、このような従来技術の不都合を
解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、エ
ンジン状態に基づいて弁作動特性の段階的な切換え制御
が可能であると共に、空燃比のリーン化制御による駆動
輪スリップの抑制が可能なように構成されたエンジンの
制御方法を、設定値に対する実行値の誤差の影響を受け
難いように改善することにある。
【０００６】このような目的は、本発明によれば、低速
域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出力と高速
域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出力とが略
一致すると予測されるエンジン状態にて弁作動特性の段
階的な切換え制御が可能であると共に、駆動輪のスリッ
プ率過剰を抑制するべく空燃比のリーン化制御が可能な
エンジンの制御方法に於いて、以下の４点をその特徴と
する制御方法を提供することによって達成される。即
ち、 弁作動特性の切換え実行ポイントに所定のヒステリシ
スが付けられ、空燃比のリーン化制御実行下でのヒステ
リシスを、リーン化制御が行われていない時に比してよ
り大きな幅に設定する。 リーン化制御実行下での空燃比を、低速域適合状態領
域に比して高速域適合状態領域をよりリッチに設定する
ことにより、又は 空燃比のリーン化制御実行下での弁作動特性切換えエ
ンジン速度の設定を、リーン化制御が行われていない時
に比してより高い値にシフトすることにより、又は リーン化制御実行下での空燃比を、低速域適合状態領
域に比して高速域適合状態領域をよりリッチに設定する
と共に、空燃比のリーン化制御実行下での弁作動特性切
換えエンジン速度の設定を、リーン化制御が行われてい
ない時に比してより高い値にシフトすることにより、高
速域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出力が、
低速域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出力よ
りも大きくなると予測されるエンジン状態にて低速域適
合状態の弁作動特性から高速域適合状態の弁作動特性に
切り換えるようにする。
【０００７】
【作用】このような構成によれば、トラクションコント
ロール中に弁作動モードが切換わった際にも、高速モー
ドでの出力トルクが低速モードでの出力トルクを下回る
ことが無くなるので、ハンチングを引き起こすことなく
安定にトラクションロールを実行し得る。
【０００８】
【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。
【０００９】図１は、本発明が適用されたエンジンの出
力トルク（Ｔ）／回転速度（ＮＥ）特性線図である。図
１に於いて、１２．０〜１３．０に設定された通常時の
空燃比（Ａ／Ｆ）による特性曲線を上段に示し（太い実
線）、トラクションコントロール（ＴＣ）時の空燃比に
よる特性曲線を下段に示している（細い実線）。特にト
ラクションコントロール時は、弁作動モードの領域に対
応して空燃比の設定も持ち換えるものとしており、１
８．０を基準にして低速モード領域（ＬＯ Ｖ／Ｔ）の
空燃比を設定すると共に、１７．５を基準にして高速モ
ード領域（ＨＩＶ／Ｔ）の空燃比を設定している。
【００１０】さて、トラクションコントロール下では、
通常時よりも空燃比をリーン化して出力トルクを減少さ
せ、駆動輪がスリップすることのないようにしている。
このトラクションコントロール下に於ける設定空燃比に
対する実空燃比の誤差が、例えば、低速モード領域に於
いてリッチ側に偏り（図１の一点鎖線で示す特性Ａ／Ｆ
＝１７．０〜１６．５）、高速モード領域に於いてリー
ン側に偏っていた（図１の破線で示す特性Ａ／Ｆ＝１
９．０〜１８．５）とすると、この場合には、低速モー
ドから高速モードに弁作動モードが移行した際に出力ト
ルクの急激な低下を伴うこととなる。このように弁作動
モードの切換えによって出力トルクが低下すると、直ち
に駆動力が減少してスリップ率が低下するため、トラク
ションコントロールが解除されると共に空燃比の設定が
通常空燃比に復帰する。すると急激に出力トルクが増大
して再び駆動輪のスリップ率が増大し、再びトラクショ
ンコントロールが作動する。このようにして制御がハン
チング状態になると、トラクションコントロールが正し
く行われず、運転状態が円滑でなくなる。
【００１１】そこで本発明に於いては、トラクションコ
ントロール下に於ける弁作動モードの切換えポイント
を、見積り誤差を考慮して通常時のそれに比してより高
速かつ高負荷側へシフトすることにより、最悪の場合で
も弁作動モードの切換え時に出力トルクが減少しなくな
るようにしている。
【００１２】図２は、高速モードと低速モードとの切換
えポイントを規定するマップの概念図であり、吸気管負
圧の絶対値（ＰＢＡ）とエンジン速度（ＮＥ）とに対応
して低速モードと高速モードとの領域区分がしてある。
この切換えポイントを持ち換える制御フローを図３に示
す。
【００１３】ステップ１にてエンジン速度（ＮＥ）に対
応したモード切換え吸気管負圧（ＰＢＶＴｎ）のテーブ
ルを検索し、かつステップ２にて現状が高速・低速いず
れのモードであるかを判別する。ここで高速モード状態
下にあると判別された場合には、ステップ３にて切換え
ポイントのマップとして高速モードから低速モードへの
移行専用のマップ（ＰＢＶＴｎ−ＤＰＢＶＴ）を設定す
る。
【００１４】ステップ２にて低速モード状態下にあると
判別された場合には、ステップ４にてトラクションコン
トロール下にあるか否かを判別する。ここでトラクショ
ンコントロール下にあることが判別された場合には、ス
テップ５にて低速モードから高速モードへの移行ポイン
トのマップとして標準より高速かつ高負荷側へシフトさ
れたマップ（ＰＢＶＴｎ＋ＤＰＢＶＴＴＣ）を設定す
る。
【００１５】またステップ４にてトラクションコントロ
ール下にないことが判別された場合には、ステップ６に
て低速モードから高速モードへの移行ポイントのマップ
として標準マップ（ＰＢＶＴｎ）を設定する。
【００１６】通常状態下にあっては、低速モードから高
速モードへの移行時は、標準マップ（ＰＢＶＴｎ）に従
って弁作動モードが切換えられる。そして高速モードか
ら低速モードへの移行時は、別のマップ（ＰＢＶＴｎ−
ＤＰＢＶＴ）に従って弁作動モードが切換えられる。こ
れら２つのマップの間には、図２に示した通りの差（Ｈ
１）が付けられており、この２本の線で挟まれた領域が
ヒステリシスとなって弁作動モードが頻繁に切換わるこ
とを防止している。
【００１７】そしてトラクションコントロール下に於い
ては、低速モードから高速モードへの切換えポイントを
規定するマップとして更に別のマップ（ＰＢＶＴｎ＋Ｄ
ＰＢＶＴＴＣ）に持ち換え、標準よりもエンジン速度が
高くなるか或いは吸気管負圧絶対値が低くならないと弁
作動モードが切換わらないようにしている。これによっ
て低速モードから高速モードへの移行ポイントと高速モ
ードから低速モードへの移行ポイントとの間のヒステリ
シス領域が広くなり（Ｈ２）、結果としてトラクション
コントロール時のハンチングを防止し得る。
【００１８】尚、エンジン速度と吸気管負圧とは互いに
対応しており、吸気管負圧一定ならばエンジン速度をも
って切換えポイントを変更し、エンジン速度一定ならば
吸気管負圧をもって切換えポイントを変更するようにで
きる。
【００１９】また、弁作動モード切換えポイントのマッ
プを変更せず、高速モード領域のリーン化空燃比を見積
り誤差に応じて高めに設定しても良い。例えば、高速モ
ード領域の基準空燃比を１６．５に設定しておけば、低
速モード領域での空燃比誤差がリッチ傾向であり、高速
モード領域での空燃比がリーン傾向であったとしても、
出力トルクの大幅な低下が避けられ、ハンチングを引き
起こさずに済む。
【００２０】尚、低速モード領域で空燃比誤差がリーン
傾向になり、高速モード領域で空燃比誤差がリッチ傾向
となる場合には、モード切換えによる出力トルクの増大
幅が基準状態に比してより大きくなるが、いずれにせよ
可燃限界空燃比の範囲でのことなので、トラクションコ
ントロールの安定性に対して大きな弊害を生ずることは
ない。
【００２１】
【発明の効果】このように本発明によれば、弁作動モー
ド切換え装置付きエンジンにトラクショクコントロール
を適用した場合に空燃比誤差に起因して生ずる不都合を
解消し、トラクションコントロール下でのエンジン出力
の変動を防止することができる。従って、トラクション
コントロールの適正化をより一層高いレベルで実現する
うえに大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたエンジンの出力特性線図で
ある。
【図２】弁作動モードの切換えポイントマップの概念図
である。
【図３】制御のフロー図である。
【図４】空燃比と出力トルクとの関係を示すグラフであ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｚ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低速域適合状態の弁作動特性で得られる
    エンジン出力と高速域適合状態の弁作動特性で得られる
    エンジン出力とが略一致すると予測されるエンジン状態
    にて弁作動特性の段階的な切換え制御が可能であると共
    に、駆動輪のスリップ率過剰を抑制するべく空燃比のリ
    ーン化制御が可能なエンジンの制御方法であって、前記弁作動特性の切換え実行ポイントに所定のヒステリ
    シスが付けられ、前記空燃比のリーン化制御実行下での
    前記ヒステリシスを、リーン化制御が行われていない時
    に比してより大きな幅に設定 するようにしてなることを
    特徴とするエンジンの制御方法。
  2. 【請求項２】 低速域適合状態の弁作動特性で得られる
    エンジン出力と高速域適合状態の弁作動特性で得られる
    エンジン出力とが略一致すると予測されるエンジン状態
    にて弁作動特性の段階的な切換え制御が可能であると共
    に、駆動輪のスリップ率過剰を抑制するべく空燃比のリ
    ーン化制御が可能なエンジンの制御方法であって、高速域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出力
    が、低速域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出
    力よりも大きくなると予測されるエンジン状態にて低速
    域適合状態の弁作動特性から高速域適合状態の弁作動特
    性に切り換えるべく、前記リーン化制御実行下での空燃
    比を、低速域適合状態領域に比して高速域適合状態領域
    をよりリッチに設定 するようにしてなることを特徴とす
    るエンジンの制御方法。
  3. 【請求項３】 低速域適合状態の弁作動特性で得られる
    エンジン出力と高速域適合状態の弁作動特性で得られる
    エンジン出力とが略一致すると予測されるエンジン状態
    にて弁作動特性の段階的な切換え制御が可能であると共
    に、駆動輪のスリップ率過剰を抑制するべく空燃比のリ
    ーン化制御が可能なエンジンの制御方法であって、高速域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出力
    が、低速域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出
    力よりも大きくなると予測されるエンジン状態にて低速
    域適合状態の弁作動特性から高速域適合状態の弁作動特
    性に切り換えるべ く、前記空燃比のリーン化制御実行下
    での弁作動特性切換えエンジン速度の設定を、リーン化
    制御が行われていない時に比してより高い値にシフト す
    るようにしてなることを特徴とするエンジンの制御方
    法。
  4. 【請求項４】 低速域適合状態の弁作動特性で得られる
    エンジン出力と高速域適合状態の弁作動特性で得られる
    エンジン出力とが略一致すると予測されるエンジン状態
    にて弁作動特性の段階的な切換え制御が可能であると共
    に、駆動輪のスリップ率過剰を抑制するべく空燃比のリ
    ーン化制御が可能なエンジンの制御方法であって、 高速域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出力
    が、低速域適合状態の弁作動特性で得られるエンジン出
    力よりも大きくなると予測されるエンジン状態にて低速
    域適合状態の弁作動特性から高速域適合状態の弁作動特
    性に切り換えるべく、前記リーン化制御実行下での空燃
    比を、低速域適合状態領域に比して高速域適合状態領域
    をよりリッチに設定すると共に、前記空燃比のリーン化
    制御実行下での弁作動特性切換えエンジン速度の設定
    を、リーン化制御が行われていない時に比してより高い
    値にシフトするようにしてなることを特徴とするエンジ
    ンの制御方法。
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